Question

11．在測定小燈泡電功率的實驗中，選用的電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的電路實物圖連接完整；
（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，防止因電路短路（填“短路”或“開路”）而損壞儀器，閉合開關(guān)前，圖中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端；
（3）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)、電流表無示數(shù)，原因可能是燈泡斷路．若發(fā)現(xiàn)電壓表的指針反偏（即逆時針偏轉(zhuǎn)）原因可能是電壓表的正負(fù)接線柱接反了；
（4）排除故障后閉合開關(guān)、移動滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖乙所示時，小燈泡兩端的電壓為2.2V，要獲得小燈泡額定功率的數(shù)據(jù)，滑片P應(yīng)向B （選填“A”或“B”）端移動；
（5）改變滑動變阻器滑片P的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓、電流值，繪制得如圖丙所示的圖象．由圖象可知，小燈泡正常發(fā)光時，通過小燈泡的電流是0.2A，燈泡的額定功率是0.5W．當(dāng)小燈泡兩端電壓是1.5V時，其電阻是10Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；根據(jù)歐姆定律求出燈泡額定電流的大約值，然后確定電流表的量程；并使電流表與燈泡串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；
（2）防止短路而損壞電流，因此連接電路時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片移到阻值最大處；
（3）燈泡不亮、電流表無示數(shù)，說明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，據(jù)此判斷電路故障；
電壓表的正負(fù)接線柱接反后，電壓表的指針將反向偏轉(zhuǎn)；
（4）由圖示電表確定其量程與分度值，讀出電表示數(shù)；根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系確定滑片的移動方向．
（5）由圖象找出額定電壓對應(yīng)的電流，由P=UI求出燈泡額定功率；
由圖象讀出燈泡兩端電壓為1.5V時通過燈泡的電流，然后根據(jù)歐姆定律的變形公式求出燈泡此時的電阻．

解答 解：（1）因為燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表量程選擇0～3V；
燈泡的額定電流：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故電流表量程選擇0～0.6A；
使電流表的0.6A接線柱與燈泡的左接線柱相連，電壓表的3V接線柱與燈泡的右接線柱相連，如下圖所示：

（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，防止因電路短路導(dǎo)致電流過大損壞儀器；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大處，即滑片放在A端；
（3）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，說明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為燈泡斷路；
電壓表的指針反偏（即逆時針偏轉(zhuǎn)），說明電壓表的正負(fù)接線柱接反了；
（4）由圖乙所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，所示為2.2V，燈泡兩端電壓小于額定電壓，因此要測燈泡額定功率，需減小滑動變阻器兩端電壓，即減小滑動變阻器接入電路的阻值，故將滑片向B端移動．
（5）由圖丙可知，燈泡額定電壓對應(yīng)的電流為0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由圖丙可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為1.5V時，通過燈泡的電流為0.15A；由I=$\frac{U}{R}$可知，燈泡此時的電阻：R=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω．
故答案為：（2）斷開；短路；A；（3）燈泡斷路；電壓表的正負(fù)接線柱接反了；（4）2.2；B；（5）0.2；0.5；10．

點評 本題考查了實驗注意事項、電表讀數(shù)、求電阻、求燈泡額定功率等問題；對電表讀數(shù)時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．